DE69903668T2

DE69903668T2 - Schmutzabweisende beschichtung mit niedrigem emissionsvermögen für glasoberflächen

Info

Publication number: DE69903668T2
Application number: DE69903668T
Authority: DE
Inventors: Bob Bond; Klaus Hartig; Annette Krisko; Gary Pfaff; Roger Stanek
Original assignee: Cardinal CG Co
Current assignee: Cardinal CG Co
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2019-08-07
Also published as: DK1144328T3; NO20013034L; DE69903668D1; CA2356312A1; AU5469299A; ATE226562T1; TR200101798T2; WO2000037376A1; EP1144328A1; AU747528B2; EP1144328B1; ES2185392T3; CA2356312C; NO20013034D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtung für Glassubstrate und dergleichen, welche der Ansammlung von Schmutz und von Wasserflecken widersteht. Beschichtete Glassubstrate gemäß der Erfindung können in Isolierglaseinheiten verwendet werden, bei denen die Beschichtung gemäß der Erfindung auf eine äußere Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht wird, während auf die entgegengesetzte Seite derselben Glasplatte eine reflektierende Beschichtung aufgebracht wird.
Das Sauberhalten von Fenstern und anderen Glasoberflächen ist ein verhältnismäßig kostspieliger, zeitaufwendiger Vorgang. Während die Reinigung eines einzelnen Fensters nicht besonders mühevoll ist, kann die Sauberhaltung einer großen Anzahl von Fenstern eine beträchtliche Last darstellen. Beispielsweise werden bei modernen Bürotürmen mit Glasoberfläche beträchtliche Zeit und beträchtliche Kosten benötigt, um Fensterputzer regelmäßig die äußeren Oberflächen der Fenster reinigen zu lassen.
Fenster und andere Glasoberflächen können auf verschiedene Weise verschmutzt werden. Zwei hauptsächliche Arten, auf die Fenster Schmutz annehmen, beruhen auf der Wirkung von Wasser auf die Glasoberfläche. Einmal kann das Wasser selbst Schmutz, Mineralien oder dergleichen auf der Oberfläche des Glases absetzen oder sich ansammeln lassen. Schmutziges Wasser, das auf das Glas auftrifft, läßt nach dem Abtrocknen den mitgerissenen oder gelösten Schmutz auf dem Glas zurück. Selbst wenn verhältnismäßig sauberes Was ser auf die äußere Oberfläche eines Fensters auftrifft, neigt jeder Wassertropfen, der auf dem Fenster sitzt, dazu, Staub und andere Teilchen aus der Luft aufzunehmen, während er trocknet. Diese Teilchen und gegebenenfalls andere Chemikalien, die im Wasser gelöst werden, reichern sich mit der Zeit an und hinterlassen einen charakteristischen Fleck oder Trocknungsring auf der Glasoberfläche.
Die zweite Art und Weise, in welcher Wasser einem Fenster oder einer anderen Glasoberfläche ein verschmutztes oder weniger ansprechendes Aussehen verleiht, ist mit einem Angriff auf die Glasoberfläche selbst verbunden. Wenn ein Tröpfchen von selbst verhältnismäßig sauberem Wasser auf einer Glasoberfläche sitzt, beginnt es, alkalische Bestandteile aus dem Glas auszulaugen. Bei einem typischen Kalknatronglas werden Natriumcarbonat und Kalk aus dem Glas ausgelaugt und der pH-Wert des Tropfens erhöht. Mit steigendem pH-Wert wird der Angriff auf die Glasoberfläche stärker. Als Folge davon wird das Glas, welches unter einem trocknenden Wassertropfen liegt, in der Zeit, in welcher der Wassertropfen vollständig trocknet, ein wenig rauher. Außerdem werden die alkalischen Bestandteile, die aus dem Glas ausgelaugt worden sind, in Form eines Trocknungsringes auf dem Glas wieder abgeschieden. Dieses getrocknete alkalische Material beeinträchtigt nicht nur das Aussehen des Glases, sondern es löst sich erneut, wenn das Glas wieder benetzt wird, wobei der pH-Wert des nächsten Wassertropfens, der sich auf der Glasoberfläche bildet, rasch ansteigt.
Beim Aufbewahren und Versenden von Glasplatten bildet die Anwesenheit von Wasser auf den Oberflächen zwischen aneinander angrenzenden Glasplatten ein chronisches Problem. Man kann das Glas vor dem unmittelbaren Kontakt mit Wasser schützen, jedoch kann Wasser, wenn das Glas in einer feuchten Umgebung aufbewahrt wird, aus der Atmosphäre auf der Glasoberfläche kondensieren.
Dies wird um so schwieriger, wenn größere Stapel von Glasplatten gesammelt werden. Derartige große Glasstapel besitzen eine verhältnismäßig große thermische Masse und brauchen längere Zeit, um sich zu erwärmen. Demzufolge sind die häufig kühler als die Umgebungsluft, wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, beispielsweise am Morgen, wodurch bewirkt wird, daß Feuchtigkeit aus der Luft auf der Oberfläche des Glases kondensiert. Zufolge der begrenzten Luftzirkulation benötigt die Feuchtigkeit, die zwischen den Glasplatten kondensiert, verhältnismäßig lange Zeit zum Trocknen. Dies gibt der kondensierten Feuchtigkeit die Möglichkeit, die alkalischen Komponenten aus dem Glas auszulaugen und die Glasoberfläche zu beeinträchtigen. Die Angriffsgeschwindigkeit kann etwas erniedrigt werden, indem man auf die Oberfläche des Glases eine Säure aufbringt. Dies wird gewöhnlich dadurch bewirkt, daß man eine milde Säure, wie beispielsweise Adipinsäure, in das Trennmittel einbringt, das dazu verwendet wird, die Glasplatten daran zu hindern, aneinander zu kleben und sich gegenseitig Kratzspuren zuzufügen.
Es sind schon viele Versuche unternommen worden, um einer Glasplatte die Fähigkeit zu verleihen, über längere Zeit ein sauberes Aussehen zu bewahren. Ein Weg der gegenwärtigen Forschung besteht aus einer "selbstreinigenden" Oberfläche für Glas und andere keramische Stoffe. Die Forschung auf diesem Gebiet gründet sich auf die Fähigkeit bestimmter Metalloxide, ultraviolettes Licht zu absorbieren und biologische Materialien, wie beispielsweise Öl, pflanzliche Materie, Fette und Schmalz usw., fotokatalytisch zu zerset zen. Das Wirkungsvollste dieser fotokatalyischen Metalloxide scheint Titandioxid zu sein, wenngleich andere Metalloxide, die die genannte fotokatalytische Wirkung zu besitzen scheinen, die Oxide von Eisen, Silber, Kupfer, Wolfram, Aluminium, Zink, Strontium, Palladium, Gold, Platin, Nickel und Kobalt sind.
Während derartige fotokatalytische Beschichtungen einen gewissen Vorteil beim Entfernen von Materialien biologischen Ursprungs haben können, ist ihre unmittelbare Wirkung auf andere Materialien unklar und scheint mit der Exposition gegenüber ultraviolettem Licht zu variieren. Demzufolge würden die oben erwähnten Schwierigkeiten, die mit dem Wasser auf der Oberfläche von derartig beschichteten Glasflächen verbunden sind, nicht unmittelbar durch derartige fotokatalytische Beschichtungen angegangen.
Eine Reihe von Versuchen sind unternommen worden, um die Wirkung von Wasser auf Glasoberflächen auf ein Minimum herabzudrücken, indem man das Wasser dazu veranlaßte, sich in kleine Perlen aufzuteilen. Beispielsweise wird in US-PS 5,424,130 (Nakanishi et al., auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird) vorgeschlagen, eine Glasoberfläche mit einer Beschichtung auf der Grundlage von Siliciumdioxid, das Fluoralkylgruppen enthält, zu versehen. Dazu wird vorgeschrieben, auf die Oberfläche des Glases einen Silicon- Alk-oxid-Lack aufzubringen, den Lack zu trocknen und anschließend den getrockneten Lack in Luft zu brennen. Nakanishi et al. betonen, daß es wichtig sei, einen Teil der nichtmetallischen Atome, d. h. der Sauerstoffatome in einer SiO&sub2;-Schicht, durch Fluoralkylgruppen zu ersetzen. Bis zu 1,5% der Sauerstoffatome müssen so ersetzt werden. Nakanishi et al. stellen weiter fest, daß im Falle, daß weniger als 0,1% der Sauerstoffatome durch Fluoralkylgruppen er setzt werden, das Glas Wasser nicht richtig abstoßen würde, weil der Kontaktwinkel des Wassers auf der Glasoberfläche unter 80º betrage.
Derartige "wasserabweisende" Beschichtungen verursachen leicht, daß Wasser auf der Oberfläche des Glases Perlen bildet. Wenn die Beschichtung auf eine Windschutzscheibe oder dergleichen aufgebracht wird, wo ein konstanter Strom aus schnell bewegter Luft über die Oberfläche bläst, kann diese Perlen bildende Wirkung des Wassers dazu beitragen, Wasser von der Glasoberfläche durch Wegblasen der Tröpfchen von der Oberfläche zu entfernen. Jedoch bleiben diese Tropfen unter ruhigeren Bedingungen leicht an der Oberfläche des Glases fest sitzen und verdampfen nur langsam. Demzufolge lösen diese sogenannten "wasserabweisenden" Beschichtungen die oben erwähnten, durch das Wasser hervorgerufenen Fleckbildungsprobleme nicht. Im Gegenteil, dadurch, daß das Wasser leichter Perlen bildet, kann das Problem tatsächlich verschärft werden.
Es sind auch schon andere Überzüge aus Siliciumdioxid auf Glasoberflächen in verschiedener Weise aufgebracht worden. Beispielsweise ist aus US-PS 5,394,269 (Takamatsu et al.) eine "mikrorauhe" Beschichtung aus Siliciumdioxid auf der Oberfläche von Glas bekannt, um die Reflexion zu verringern. Diese aufgeraute Oberfläche wird dadurch erzielt, daß man die Oberfläche mit einer übersättigten Lösung von Siliciumdioxid in Fluororokieselsäure behandelt, um eine poröse Schicht aus Siliciumdioxid auf der Glasplatte auszubilden. Durch Verwendung einer Vielkompenten-Sol-Gel-Lösung soll eine Oberfläche erzielt werden, welche kleine Grübchen aufweist, die mit kleinen "inselartigen Landbereichen" durchsetzt sind, deren Größe etwa 50-200 nm betragen soll. Während diese aufgeraute Oberfläche dazu beitragen mag, die Reflexion an der Luft/Glas-Grenzfläche zu verringern, erscheint es unwahrscheinlich, daß sie die oben erörterten Schwierigkeiten des durch Wasser hervorgerufenen Verschmutzens verringern kann. Wenn sie etwas bewirkt, dann scheint die poröse Natur dieser Beschichtung eher zu bewirken, daß Wasser auf der Oberfläche des Glases zurückgehalten wird. Dabei scheint es wahrscheinlich, daß die Schwierigkeiten, die mit der langen Verweildauer von Wasser auf der Glasoberfläche zusammenhängen, noch vergrößert werden.
Die meisten Glasgegenstände mit niedrigem Emissionsvermögen besitzen eine Infrarot-Strahlung reflektierende Beschichtung auf einer geschützten inneren Oberfläche der Struktur, nicht aber auf einer äußeren, exponierten Oberfläche. Beispielsweise wird bei einer üblichen Windschutzscheibe für Automobile, welche eine äußere Glasscheibe aufweist, die über eine zerreißfeste Kunststoffschicht mit einer inneren Glasscheibe laminiert ist, normalerweise eine Infrarotstrahlung reflektierende Beschichtung auf eine der Glasoberflächen aufgebracht, die unmittelbar an die Kunststoffschicht angrenzen. Dies trägt dazu bei, die Durchlässigkeit von Energie, wie beispielsweise von Infrarot-Strahlung, durch die Windschutzscheibe zu verringern und dadurch im Fahrgastraum des Fahrzeugs eine angenehme Temperatur aufrecht zu erhalten.
Jedoch begrenzt eine derartige innere, Infrarot-Strahlung reflektierende Beschichtung nicht das Emissionsvermögen der äußeren Glasscheiben. Während der Nacht pflegt die äußere Scheibe der Windschutzscheibe beispielsweise Wärmeenergie an die Umgebungsatmosphäre aufgrund von sowohl Konvektion als auch Infrarot-Strahlung zu verlieren. Daher kann die äußere Scheibe der Windschutzscheibe verhältnismäßig rasch abkühlen. Wenn die Umgebungstemperatur zu steigen beginnt, kann sich auf diese äußere Scheibe Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft niederschlagen, entweder in flüssiger Form als Tau oder in gefrorener Form als Reif, falls die Temperatur am Taupunkt oder unterhalb des Taupunktes der umgebenden Atmosphäre liegt, wenn die Umgebungstemperatur zu steigen beginnt. Die Anordnung einer Infrarot-Strahlung reflektierenden Schicht mit niedrigem Emissionsvermögen an der äußeren Oberfläche des Glases würde den Wärmeverlust von der äußeren Glasscheibe an die Umgebungsatmosphäre vermindern. Während Wärme immer noch durch Konvektion verloren ginge, kann die Begrenzung des Wärmeverlustes in Form von Infrarot-Strahlung das Glas hinreichend warm halten, um zu verhindern, daß es kälter wird als der Taupunkt, so daß der Niederschlag von Tau oder Reif auf der Oberfläche eingeschränkt oder gar verhindert wird.
Die meisten herkömmlichen durch Sputtering erzeugten Infrarot-Strahlung reflektiernden Beschichtungen sind nicht dauerhaft genug, als daß sie sich auf einer äußeren Glasoberfläche halten würden. Derartige Beschichtungen können kurzzeitige Expositionen gegenüber der Umgebung während des Transports und der Aufbewahrung vor dem Einarbeiten in ein Isolierglas (IG) oder eine Windschutzscheibe für Automobile aushalten. Jedoch sind sie unzureichend widerstandsfähig gegenüber dem Wetter bei unbegrenzter Exposition und werden normalerweise in Isolierglas oder Windschutzscheiben eingearbeitet, wo sie vor der Umgebungsatmosphäre durch eine weitere Glasscheibe geschützt sind.
Pyrolytisch aufgebrachte Überzüge werden auf die Glasoberfläche unter Anwendung von chemischen Dampfabscheidungsverfahren (CVD) bei verhältnismäßig hohen Temperaturen aufgebracht, im allgemeinen durch Inberührungbringen einer Oberfläche des abkühlenden Glasbandes in dem Temperungs- Kühlofen oder in dem Zinnbad einer Produktionslinie für Floatglas. Derartige pyrolytisch aufgebrachte Beschichtungen sind im allgemeinen härter, besitzen eine unterschiedliche Oberflächenmorphologie und sind dazu geeignet, eine Exposition gegenüber der Umgebung besser auszuhalten als durch Sputtering aufgebrachte Überzüge derselben Zusammensetzung und Dicke. Daher sind pyrolytisch aufgebrachte Beschichtungen bessere "Kandidaten" für das Aufbringen einer Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen auf die äußere Oberfläche eines Fensters oder eines anderen Glasgegenstandes als durch Sputtering aufgebrachte Überzüge.
Leider haben pyrolytisch aufgebrachte Überzüge jedoch andere Nachteile, welche ihre breite technische Verwendung für derartige Zwecke begrenzt hat. Beispielsweise ist ein Produkt mit einer pyrolytisch aufgebrachten Zinnoxidbeschichtung von niedrigem Emissionsvermögen unter der Handelsbezeichnung "Energy Advantage" von Libbey Owens Ford of Toledo, Ohio, U.S.A., erhältlich. Diese Beschichtung ist zur Verwendung als Windschutzscheibe für Automobile in Betracht gezogen worden. Sie hat offensichtlich die Eigenschaft, die Bindung des Glases an die reißfeste Kunststoffolie in derartigen Windschutzscheiben-Laminaten zu beeinträchtigen, so daß es erforderlich ist, sie entweder auf der äußeren Oberfläche (d. h. der Umgebung ausgesetzt) oder auf der Innnenoberflache der Windschutzscheibe (d. h. in Richtung auf den Fahrgastraum) zu verwenden. Wird sie auf der äußeren Oberfläche eingesetzt, so scheint die pyrolytisch aufgebrachte Beschichtung nicht hinreichend dauerhaft zu sein, als daß sie der Strapazierung durch viele Jahre chemischer Exposition gegenüber der Umgebung sowie der physikalischen Abtragung, die eine derartige Oberfläche aushalten muß, standhalten könnte. Außerdem ist beobachtet worden, daß diese Beschichtung bemerkenswert schwieriger zu säubern ist, wenn sie schmutzig wird, und außerdem leichter schmutzig wird als unbehandeltes Standardglas. Demzufolge wird sie nicht als optimale Wahl für eine Verwendung als äußere Oberfläche einer Windschutzscheibe für Automobile erachtet und hat daher auf dem Markt für diese Verwendung nur begrenzten Erfolg erzielt.
Die Erfindung ermöglicht einen Glasgegenstand, der eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung mit niedrigem Emissionsvermögen aufweist, sowie ein Verfahren zum Aufbringen einer derartigen Beschichtung.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ermöglicht die Erfindung einen beschichteten Glasgegenstand mit einer äußeren Oberfläche, welche eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen trägt. Die Beschichtung umfaßt eine erste, pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht auf der Außenoberfläche des Glasgegenstandes. Unmittelbar auf die Außenoberfläche der ersten Schicht ist eine äußere Schicht aus Siliciumdioxid durch Sputtering abgeschieden, wobei die Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen den Kontaktwinkel von Wasser auf der beschichteten äußeren Oberfläche des Glasgegenstandes auf unter etwa 25º, vorzugsweise auf unter etwa 15º verringert und bewirkt, daß Wasser, das auf die beschichtete äußere Oberfläche der Scheibe auf trifft, zusammenfließt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Windschutzscheibe für Automobile vorgestellt, die eine äußere Glasscheibe mit einer äußeren Oberfläche und einer ersten gebundenen Oberfläche, eine innere Glasscheibe mit einer inneren Oberfläche und einer zweiten gebundenen Oberfläche sowie eine reißfeste Polymerisatschicht zwischen der ersten gebundenen Oberfläche und der zweiten gebundenen Oberfläche umfaßt. Die äußere Oberfläche der äußeren Scheibe trägt eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen, wobei die äußere Beschichtung eine erste, dielektrische Schicht, die pyrolytisch unmittelbar auf die äußere Oberfläche aufgebracht ist, und eine äußere Schicht aus Siliciumdioxid, die unmittelbar auf die äußere Oberfläche der ersten Schicht aufgebracht ist, umfaßt, wobei die Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen den Kontaktwinkel von Wasser auf der beschichteten äußeren Oberfläche des Glasgegenstandes auf unter etwa 25º, vorzugsweise auf unter etwa 15º, verringert und bewirkt, daß Wasser, das auf die beschichtete äußere Oberfläche der Scheibe auftrifft, zusammenfließt.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung führt dazu, daß die Oberfläche einer Glasplatte gegenüber Verschmutzung widerstandsfähig wird. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Glasscheibe mit einer sauberen Innenoberfläche und einer sauberen Außenoberfläche bereitgestellt. Die Außenoberfläche dieser Glasscheibe trägt eine pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht mit einem Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens etwa 20º, vorzugsweise von mindestens etwa 30º. Die Innenoberfläche dieser Glasscheibe ist mit einer reflektierenden Beschichtung versehen, indem durch Sputtering nacheinander mindestens eine erste dielektrische Schicht, mindestens eine Metallschicht und mindestens eine zweite dielektrische Schicht aufgebracht worden sind. Die Außenoberfläche des Glases ist mit einer Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung versehen, indem durch Sputtering Siliciumdioxid unmittelbar auf die Außenoberfläche der pyrolytisch abgeschiedenen dielektrischen Schicht aufgebracht wurde, wodurch man eine Wasser zusam menfließen lassende Beschichtung mit niedrigem Emissionsvermögen erhielt, die einen Kontaktwinkel mit Wasser von unter etwa 25º vorzugsweise unter etwa 15º aufweist, wodurch verursacht wird, daß Wasser, welches auf die beschichtete Außenoberfläche der Platte auftrifft, zusammenfließt.
Bei einer besonders bevorzugten Anpassung dieses Verfahrens wird eine ähnliche Glasscheibe, welche eine pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht aufweist, zur Verfügung gestellt. Es wird eine Sputtering-Linie eingerichtet, welche eine Reihe von Sputtering-Kammern auf weist, von denen jede einen Träger für eine Glasscheibe darin enthält. Mindestens eine der Sputtering-Kammern enthält ein oberes Target, welches oberhalb des Trägers eingeordnet ist, und eine zweite der Sputtering-Kammern umfaßt eine nach oben gerichtete Sputtering-Kammer mit einem unteren Target, welches unterhalb des Trägers angeordnet ist. Eine Glasscheibe ist in der nach unten gerichteten Sputtering-Kammer auf dem Träger derart angeordnet, daß die Innenfläche auf das obere Target gerichtet ist und das obere Target dem Sputtering unterworfen wird, damit eine dielektrische Schicht auf einer der Innenflächen des Glases oder auf der Gesamtheit mehrerer Schichten, die zuvor auf der Innenfläche des Glases abgeschieden worden sind, aufgebracht wird. Die Glasscheibe wird ferner auf dem Träger in der nach oben gerichteten Sputtering-Kammer derart angeordnet, daß die pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht auf das untere Target gerichtet ist, und das untere Target wird dem Sputtering unterworfen, damit eine Wasser zusammenfließen lassende Schicht auf der Außenfläche des Glases abgeschieden wird.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, worin bedeuten:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Glasscheibe mit einer Beschichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer aus mehreren Platten bestehenden Isolierglaseinheit mit einer Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt einer laminierten Fensterstruktur derart, wie sie üblicherweise in Windschutzscheiben für Automobile verwendet wird, mit einer Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer in zwei Richtungen betriebenen Sputtering-Kammer zur Verwendung gemäß der Erfindung und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer mehrzonigen, in zwei Richtungen betriebenen Sputtering-Kammer zur Verwendung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 erläutert schematische eine Glasscheibe, die ein Paar Beschichtungen gemäß einer nützlichen Ausführungsform der Erfindung trägt. Die Glasscheibe 10 umfaßt eine äußere Oberfläche 12 und eine innere Oberfläche 14 (die Bezeichnung "innere" und "äußere" Oberfläche in der folgenden Beschreibung ist in gewisser Weise willkürlich. Jedoch wird angenommen, daß in den meisten Fällen die äußere Oberfläche einer Umgebung ausgesetzt ist, in der sie in Berührung mit Schmutz, Wasser und dergleichen kommen kann. Die Innenfläche kann ebenfalls einer derartigen Umgebung ausgesetzt sein. Bei dem in den Fig. 2 und 3 erläuterten Ausführungsformen ist diese "innere" Oberfläche jedoch geschützt, und eine zweite Glasplatte steht zwischen dieser inneren Oberfläche und der Umgebung.)
Glassubstrate 10, die sich zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung eignen, sind beliebige herkömmliche Glassubstrate, die dem Fachmann für die Herstellung von beschichteten Glasgegenständen bekannt sind. Ein typisches Glassubstrat, welches bei der Herstellung von Fahrzeugfenstern und Glastafeln verwendet wird, wird im allgemeinen als Kalknatronglas bezeichnet. Andere geeignete Gläser sind unter den Bezeichnungen Kalkalkaliglas, Borosilicatglas, Aluminosilicatglas, Boroaluminosilicatglas, Phosphatglas, Kieselglas usw. bekannt, wobei auch Kombinationen von diesen verwendet werden können. Eine bevorzugte Glasscheibe 10 besteht aus Kalknatronglas.
Die Innenfläche 14 des Glases 10 trägt eine reflektierende Beschichtung 30. Wie dem Fachmann bekannt, kann diese reflektierende Beschichtung je nach den gewünschten Eigenschaften verschiedenartig ausgebildet sein. Eine große Anzahl derartiger Überzüge ist in der Fachwelt bekannt, und die genaue Natur der reflektierenden Beschichtung 30 liegt außerhalb der Erfindung.
Wenn beispielsweise der Glasgegenstand als Spiegel verwendet werden soll, kann die Beschichtung 30 lediglich aus einer verhältnismäßig dicken Schicht aus einem reflektierendem Metall bestehen. Gewünschtenfalls kann über der Oberfläche des Metalls, welche der Oberfläche, die mit dem Glas in Berührung steht gegenüber liegt, eine Beschichtung aus einem dielektrischen Material aufgebracht sein. Wie bekannt, trägt dies dazu bei, die Metallschicht vor chemischem und physikalischem Angriff zu schützen. Man kann ebenfalls jede beliebige Art von Spiegelbeschichtungen verwenden, die dem Fachmann bekannt sind und die aus einer Schicht aus einem dielektrischen Material auf beiden Seiten einer reflektierenden Metallschicht bestehen können; viele bekannte dichroitische Spiegel besitzen einen derartigen Aufbau.
Gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 ist die reflektierende Beschichtung 30 als infrarotreflektierende Beschichtung derjenigen Art dargestellt, die allgemein in Solarsteuerungsbeschichtungen mit niedrigem Emissionsvermögen verwendet werden. Typischerweise umfassen derartige Beschichtungen eine Metallschicht, welche zwischen einem Paar dielektrischen Schichten sandwichartig eingeschlossen ist. Dieser Aufbau kann wiederholt werden, um die infrarotreflektierenden Eigenschaften der Gesamtheit der Schichten weiter zu verstärken. Ein Beispiel für eine nützliche Gesamtheit von infrarotreflektierenden Beschichtungen ist in US-PS 5,302,449 (Eby et al.) beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird.
Die zur Erläuterung angegebene Gesamtheit 30 von Beschichtungen gemäß Fig. 1 umfaßt eine Grundbeschichtung 32, die aus einer oder mehreren Schichten aus dielektrischen Materialien bestehen kann. Beispielsweise kann diese Grundbeschichtung 32 aus Zinkoxid bestehen, das in einer Dicke von 150-275 Å aufgebracht ist. Unmittelbar auf diese Grundbeschichtung 32 kann eine erste Metallschicht 34 abgeschieden sein. Diese Metallschicht kann beispielsweise aus Silber bestehen, das in einer Dicke von zwischen etwa 100 und etwa 150 Å aufgebracht ist. Eine zweite dielektrische Schicht 38 kann über der ersten Metallschicht 34 aufgebracht sein. Die Dicke dieser dielektrischen Schicht 38 hängt zumindestens zum Teil davon ab, ob eine zweite Metallschicht 40 in der Gesamtheit der Schichten enthalten ist. Bei einer Gesamtheit von Beschichtungen mit zwei Metallschichten, wie dargestellt, kann diese zweite dielektrische Schicht 38 typischerweise aus einer verhältnismäßig dicken Schicht aus ei nem Metalloxid, wie beispielsweise aus 700-750 Å Zinkoxid, bestehen. Gewünschtenfalls kann eine verhältnismäßig dünne Opferschicht 36 zwischen der Metallschicht 34 und der dielektrischen Schicht 38 eingebracht sein. Diese trägt dazu bei, die Metallschicht 34 während der Abscheidung der dielektrischen Schicht 38 durch Sputtering zu schützen. Die Opferschicht 36 kann beispielsweise aus einer Schicht aus metallischem Titan bestehen, welches in einer Dicke von 25 Å oder weniger aufgebracht ist. Dieses metallische Titan wird während der Aufbringung einer dielektrischen Schicht 38 aus Metalloxid oxidiert und begrenzt dadurch eine etwaige Beschädigung der darunter liegenden Silberschicht 34.
Bei der erläuterten Gesamtheit von Schichten ist eine zweite Metallschicht 40 über die zweite dielektrische Schicht 38 aufgebracht. Die zweite Metallschicht 40 besteht normalerweise aus demselben Material wie die erste Metallschicht 34. Beispielsweise kann diese zweite Metallschicht 40 aus etwa 125-175 Å Silber bestehen. Wiederum kann eine Opferschicht 42 aus Titan oder dergleichen über der Metallschicht 40 aufgebracht sein, um die Metallschicht während der nachfolgenden Abscheidung der darüberliegenden dielektrischen Schichten 44 und 46 zu schützen. Eine dritte dielektrische Schicht 44 wird über der Opferschicht 42 aufgebracht. Diese dielektrische Schicht 44 kann ebenso ein Metalloxid sein, wie beispielsweise Zinkoxid, das in einer Dicke von etwa 250-300 Å aufgebracht ist. Gewünschtenfalls kann eine Schutzüberzugsschicht 46 aus einem weiteren dielektrischen Material über die dielektrische Schicht 44 aufgebracht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann diese Überzugsschicht 46 aus 50-60 Å einer Schicht aus Si&sub3;N&sub4; bestehen.
Die Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung 20 wird von der Innenoberfläche 12 des Glases getragen. Allgemein besteht diese Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung aus einer pyrolytisch aufgebrachten dielektrischen Schicht 25, welche von der äußeren Oberfläche getragen wird, sowie einer äußeren Schicht 21 aus Siliciumdioxid, das unmittelbar auf die Außenfläche der ersten Schicht durch Sputtering aufgebracht ist. Die Siliciumdioxid-Schicht 21 ist die äußerste Schicht der Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung 20 von niedrigem Emissionsvermögen, und die Außenfläche 22 der Siliciumdioxid-Schicht 21 ist die äußerste Oberfläche des beschichteten Glasgegenstandes.
Es ist bevorzugt, daß die dielektrische Schicht 25 unmittelbar auf die Außenfläche 12 der Glasscheibe pyrolytisch aufgebracht wird. Diese pyrolytische Schicht kann aus einem beliebigen gewünschten dielektrischen Material oder aus dielektrischen Materialien bestehen, das bzw. die eine hinreichend dauerhafte Beschichtung ergibt bzw. ergeben, wobei eine technisch annehmbare Verringerung des Emissionsvermögens, verglichen mit einfachem, unbeschichtetem Glas, erzielt wird. Eine große Variationsbreite derartiger dielektrischer Schichten ist dem Fachmann wohlbekannt, und eine gründliche Lehre bezüglich aller pyrolytischer Beschichtungsmethoden und -zusammensetzungen ist nicht Gegenstand der vorliegenden Beschreibung. Es versteht sich, daß die pyrolytische Schicht 25 eine Einzelschicht aus einem einzigen dielektrischen Material sein kann. Alternativ kann die pyrolytische Schicht 25 auch in Form einer Gesamtheit von mehreren einzelnen Schichten bestehen, die die gleiche Funktion aufweist.
Eine geeignete pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht zur Verwendung gemäß der Erfindung ist ein pyroly tisches Zinnoxid, wie beispielsweise dasjenige, welches im oben erwähnten Produkt "Energy Advantage" von Libbey-Owens- Ford verwendet wird. Pyrolytisch aufgebrachte Beschichtungen aus Zinnoxid mit niedrigem Emissionsvermögen sind seit vielen Jahren dem Fachmann wohlbekannt, und eine Vielzahl von Methoden zum Aufbringen derartiger Beschichtungen ist in der öffentlichen Literatur beschrieben. Während die genaue Beschichtung in dem Handelsprodukt "Energy Advantage" nicht vollständig bekannt ist, wird angenommen, daß jede der bereits bekannten Methoden zur pyrolytischen Abscheidung von Zinnoxid zu einer geeigneten pyrolytischen dielektrischen Schicht 25 führt.
Zur Erhöhung der Leitfähigkeit und demzufolge zur Verbesserung des Emissionsvermögens von pyrolytischem Zinnoxid ist eine Reihe von Dotierungsmitteln der Fachwelt bekannt, wobei Fluor das am meisten bekannte Dotierungsmittel ist. Eine Art und Weise der Aufbringung einer mit Fluor dotierten pyrolytischen Zinnoxid-Beschichtung ist in US-PS 5,698,262 (Soubeyrand et al.) beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird. Während der Leser bezüglich einer weiter ins einzelne gehenden Erklärung einer derartigen Beschichtung auf dieses Patent verwiesen wird, sei eine kurze Zusammenfassung dieses Patents im folgenden gegeben. Allgemein wird das Zinnoxid durch chemische Dampfabscheidung (CVD) aufgebracht, wobei ausgewählte Reaktionsteilnehmer zu einem gleichförmigen, verdampften Strom von Reaktionsteilnehmern kombiniert werden, welcher auf die Oberfläche des heißen Glassubstrates geleitet wird. Der Strom aus verdampften Reaktionsteilnehmern wird unter Abscheidung eines Überzuges aus mit Fluor dotiertem Zinnoxid auf der Oberfläche des heißen Glassubstrates umgesetzt. In der oxidierenden Atmosphäre, die an der Oberfläche des heißen Glases existieren muß, werden die Organozinn-Beschichtungsverbindungen unter Ausbildung des Zinnoxid-Überzugs pyrolytisch zersetzt.
Die pyrolytische CVD-Abscheidung wird typischerweise während der Herstellung des Glases nach dem Floatglasverfahren durchgeführt und erfolgt in dem Float-Metallbad, im Kühlofen oder in der Übergangszone zwischen Bad und Kühlofen, während das Glas noch heiß ist. Das Glassubstrat wird allgemein bei einer Temperatur im Bereich von etwa 750 bis etwa 1500ºF (etwa 400 bis 800ºC) bereitgestellt. Dieses sind typische Temperaturen für Glas während verschiedener Stufen seiner Herstellung durch das Floatglasverfahren.
Der Strom von CVD-Reaktionsteilnehmern, der von Soubeyrand et al. verwendet wird, um das Zinnoxid abzuscheiden, umfaßt eine Organozinn-Beschichtungsverbindung, welche verdampft und zu einem Punkt an oder nahe an der Oberfläche des sich vorwärts bewegenden Glasbandes geführt wird. Geeignete Organozinnverbindungen sind beispielsweise Dimethylzinndichlorid, Dietyhlzinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Tetramethylzinn, Methylzinntrichlorid, Triethylzinnchlorid, Trimethylzinnchlorid, Ethylzinntrichlorid, Propylzinntrichlorid, Isoproylzinntrichlorid, sec-Butylzinntrichlorid, t-Butylzinntrichlorid, Phenylzinntrichlorid, Carbethoxyethylzinntrichlorid sowie Kombinationen davon. Soubeyrand et al. bevorzugen Dimethylzinndichlorid. Die Organozinnverbindung und gewünschtenfalls ein Trägergas, Oxidationsmittel, Stabilisator, Kohlenwasserstoff, Inertgas und dergleichen sollen unter Ausbildung eines gasförmigen Organozinn-Reaktionsmittelstroms verdampft werden.
Soubeyrand et al. erläutern, daß die verdampfte Organozinnverbindung nach einem Verfahren hergestellt werden kann, wie es in den US-PSen 3,852,098, 2,780,553, 4,351,861, 4,571,350, 3,970,037, 4,212,663 und 4,261,722 beschrieben sind, wobei auf jede der genannte Patentschriften hiermit Bezug genommen wird. Soubeyrand et al. stellen fest, daß sie bevorzugen, den Reaktionsmittelstrom mit dem Gehalt an verdampfter Organozinnverbindung dadurch herzustellen, daß sie die Verbindung in einem Dünnschichtverdampfer in Gegenwart eines Mischgases verdampfen, wie beispielsweise in US-PS 5,090,685 beschrieben, worauf hiermit ebenfalls Bezug genommen wird. Der gasförmige Strom, der allgemein ein inertes Trägergas, wie beispielsweise Helium, Stickstoff oder Argon oder Gemische daraus, enthält, kann gewünschtenfalls Oxidationsmittel, wie Wasser oder Sauerstoff, enthalten. Bevorzugte Trägergase sollen Helium und Stickstoff und Gemische daraus sein, die Sauerstoff als Oxidationsmittel enthalten. Der erhaltene Strom aus Reaktionsteilnehmern (Reaktionsmitteln), welcher die verdampfte Organozinnverbindung enthält, wird allgemein auf eine Temperatur von etwa 250 bis 450ºF (etwa 120 bis 400ºC) erhitzt und anschließend in die Reaktionszone an der Oberfläche des heißen Glassubstrates geleitet.
Mit den verdampften Organozinnverbindungen wird gasförmiger Fluorwasserstoff oder Flußsäure kombiniert (im folgenden wird "HF" dazu verwendet, entweder gasförmigen Fluorwasserstoff oder Flußsäure zu bezeichnen). Soubeyrand et al. erzeugen einen getrennten HF-haltigen Reaktionsmittelstrom, der allgemein HF und einen Träger, vorzugsweise Wasserdampf, enthält. Die Zugabe von Wasser zu dem HF-haltigen Reaktionsmittelstrom soll das Emissionsvermögen des beschichteten Glases erniedrigen und zugleich die Wachstumsgeschwindigkeit des mit Fluor dotierten abgeschiedenen Zinnoxids erhöhen. Der HF-haltige Reaktionsmittelstrom kann außerdem herkömmliche Hilfsmittel, wie beispielsweise Heli um, Stickstoff oder Argon oder Gemische daraus, sowie Oxidationsmittel, wie beispielsweise Sauerstoff, enthalten.
Der HF-haltige Strom aus Reaktionsteilnehmern wird mit dem Organozinn-Strom an einer Stelle vor dem Auftreffen der Reaktionsteilnehmer auf die Oberfläche des heißen Glassusbtrates, auf das der Überzug aufgebracht werden soll, jedoch vorzugsweise verhältnismäßig nahe an der Oberfläche vereinigt. Der Reaktionsteilnehmerstrom, welcher HF enthält, kann hergestellt werden, indem man die Verbindung unter Anwendung eines der oben erörterten Verfahren bezüglich der Verdampfung von Organozinn verdampft oder indem man HF im Gaszustand einsetzt. Der Strom aus verdampftem Reaktionsmittel, der HF enthält, kann mit dem Strom aus Reaktionsteilnehmern, welcher die verdampfte Organozinnverbindung enthält, vereinigt werden, indem man die beiden gasförmigen Ströme vor dem Auftreffen auf die Oberfläche des heißen Glassubstrates vermischt. Alternativ kann der HF-haltige Reaktionsteilnehmerstrom in flüssiger Form oder als Lösung in den heißen Reaktionsteilnehmerstrom, der die verdampfte Organozinnverbindung enthält, eingespritzt werden, wodurch die fluorhaltige Lösung oder Flüssigkeit verdampft wird. Nach der Vereinigung werden die verdampften Reaktionsteilnehmer Organozinn, HF, Wasser und Sauerstoff auf die Oberfläche des heißen Glases auftreffen gelassen, wo sie miteinander umgesetzt werden und auf dem Substrat ein Überzug aus mit Fluor dotiertem Zinnoxid ergeben.
Soubeyrand et al. zeigen beispielhaft gasförmige Reaktionsteilnehmer-Gemische, die auf die Oberfläche des heißen Glassubstrates auftreffen gelassen werden und die (sämtliche Prozentangaben sind Mol-Prozente) etwa 10 bis etwa 60% Sauerstoff, etwa 2 bis etwa 50% Wasser und etwa 0,2 bis etwa 2% HF und vorzugsweise etwa 30 bis etwa 50% Sauer- Stoff, etwa 15 bis etwa 35% Wasser und etwa 0,5 bis etwa 1,5% HF enthalten. Das gleichförmige, gasförmige Reaktionsteilnehmer-Gemisch enthält außerdem eine Organozinn- Verbindung, deren gewünschte Konzentration eine Funktion der gewünschten Dicke der Zinnoxid-Beschichtung und der Lineargeschwindigkeit des Substrates ist. So sehen Soubeyrand et al. die Organozinnverbindung in dem gasförmigen Reaktionsteilnehmer-Gemisch in einer Menge vor, die ausreicht, um eine Beschichtung der gewünschten Dicke bei der gewünschten Lineargeschwindigkeit des Substrates aufzubringen. Für typische technische Verfahren enthält das gasförmige Reaktinsteilnehmer-Gemisch allgemein etwa 0,01 bis etwa 8% Organozinn.
Soubeyrand et al. zeigen außerdem, daß es wünschenswert ist, eine Schicht eines Materials aufzubringen, welches als Diffusionsbarriere gegenüber Natrium zwischen der äußeren Oberfläche 12 der Glasscheibe 10 und der mit Fluor dotierten Zinnoxidbeschichtung dient. Sie fanden, daß beschichtete Glasgegenstände ein niedrigeres Emssionsvermögen, einen geringeren Widerstand gegenüber dem Zusammenfließen und eine geringere Schleierbildung aufweisen, wenn die Beschichtung aus mit Fluor dotiertem Zinnoxid auf das Glas aufgebracht wurde und eine Natriumdiffusionsbarriere dazwischen vorhanden war, als wenn die Beschichtung unmittelbar auf das Glas aufgebracht wurde. Diese Natriumdiffusionsbarriere besteht vorzugsweise aus Siliciumdoxid. Die Schicht aus Siliciumdioxid wird vorzugsweise unter Anwendung herkömmlicher CVD-Verfahren gebildet.
Bei der bevorzugten Ausführungsform von Soubeyrand et al. (die als pyrolytische Schichtengesamtheit 25 gemäß Fig. 1 vorhanden ist) wird zunächst ein dünner Überzug aus Zinnoxid 28 auf der Außenfläche 12 des heißen Glassubstra tes abgeschieden und darüber ein dünner Überzug aus Siliciumdioxid 27 darüber aufgebracht, so daß eine Basisstruktur aus Zinnoxid/Siliciumdioxid zwischen dem Glas 10 und der danach abgeschiedenen Schicht 26 aus mit Fluor dotiertem Zinnoxid gebildet wird. Soubeyrand et al. weisen darauf hin, daß der Siliciumdioxid-Überzug nicht nur als Natriumdiffusionsbarriere wirkt, sondern in Kombination mit dem ersten (nicht dotierten) Zinnoxid-Überzug dazu beiträgt, bei dem erhaltenen beschichteten Glasgegenstand ein Farbenschillern zu unterdrücken. Die Verwendung von derartigen "antiirisierenden" Schichten ist in US-PS 4,377,613 beschrieben war, worauf hiermit ebenfalls Bezug genommen wird.
Die Siliciumdioxidschicht 21 der Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung 20 von niedrigem Emissionsvermögen wird zweckmäßig unmittelbar auf die Außenfläche der pyrolytischen Schicht 25 aufgebracht. Wie weiter unten erörtert, besitzt die Außenfläche 22 dieser Siliciumdixoid-Schicht 21 eine unregelmäßige Oberfläche. (Dies ist schematisch als eine Reihe unregelmäßig geformter Stacheln von unterschiedlicher Größe auf der Außenfläche 22 der Siliciumdioxid- Überzugsschicht 21 dargestellt). Entsprechend ist die Zuordnung einer bestimmten Dicke zu dieser Siliciumdioxid- Schicht 21 unweigerlich etwas ungenau. Jedoch besitzt die Siliciumdioxid-Überzugsschicht zweckmäßigerweise eine mittlere Dicke von zwischen etwa 15 und etwa 350 Å, wobei ein Bereich von zwischen etwa 15 und etwa 150 Å bevorzugt ist. Der Hauptvorteil dieser Überzugsschicht bei geringsten Kosten zeigt sich offensichtlich in einem Bereich von etwa 20 bis 120 Å. Eine bevorzugte Art und Weise, in welcher diese Siliciumdioxid-Schicht auf die äußere Oberfläche der pyrolytischen Beschichtung 25 aufgebracht wird, wird im folgenden näher erläutert.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer aus mehreren Platten bestehenden Isolierglaseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Isolierglaseinheiten sind dem Fachmann wohlbekannt und werden hier nicht im einzelnen besonders erläutert. Nur so viel sei kurz gesagt, daß eine Isolierglaseinheit allgemein aus zwei Glasplatten 10 und 100 besteht, die durch einen Abstandshalter 110 voneinander getrennt gehalten werden. Bei dieser Auführungsform ist die Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung 20 von niedrigem Emssionsvermögen, welche von der Außenoberfläche des Glases 10 gehalten wird, derart angeordnet, daß sie von der zweiten Glasplatte 100 weg weist, während die reflektierende Beschichtung 30, die von der Innenfläche des Glases 10 gehalten wird, auf die zweite Glasplatte 100 gerichtet ist. Der Abstandhalter 110 ist auf einer Seite an die Innenfläche 102 der zweiten Glasplatte 100 und auf der anderen Seite an die erste Glasplatte 10 gebunden. Wie dem Fachmann bekannt ist, kann der Abstandshalter unmittelbar an die Innenfläche 14 der Glasplatte 10 gebunden sein, oder die reflektierende Beschichtung 30 kann sich bis zu den Rändern der Glasplatte 10 erstrecken und der Abstandshalter unmittelbar an die Beschichtung 30 anstoßen.
Typischerweise ist der Abstandshalter aus Metall oder dergleichen gefertigt und enthält ein Trocknungsmittel 112. Dieses Trocknungsmittel steht mit dem Gas in dem Zwischenraum 115 zwischen den beiden Platten in Verbindung, so daß Feuchtigkeit, die zwischen die Glasplatten gelangen kann, entfernt werden kann. Eine äußere Abdichtung 114 kann um den äußeren Umfang des Abstandhalters 110 herum unter Ausbildung einer zuverlässigen Gas- und Feuchtigkeitsbarriere vorgesehen sein.
In einer Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Struktur kann eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen, welche praktisch mit derjenigen, wie sie oben bezüglich der Beschichtung 20 gemäß Fig. 1 beschrieben ist, identisch ist, kann auf die äußere Fläche 104 der zweiten Glastafel 100 aufgebracht werden. Diese Beschichtung kann entweder anstelle der oder zusätzlich zu der Beschichtung 20 verwendet werden, welche als auf der äußeren Oberfläche der ersten Glastafel 10 befindlich beschrieben ist. Daher trägt die Außenfläche 12 der ersten Glastafel in einer (nicht dargestellten) Ausführungsform eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung mit niedrigem Emissionsvermögen; die Innenfläche 14 der ersten Glastafel trägt eine Infrarotlicht reflektierende Mehrschichtbeschichtung 30; die Innenfläche 102 der zweiten Glastafel trägt keine Sekundärbeschichtung; und die Außenfläche 104 der zweiten Glastafel trägt eine zweite Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung mit niedrigem Emissinsvermögen, welche praktisch die gleiche ist wie die Beschichtung 20 auf der Außenseite der ersten Tafel.
Fig. 3 erläutert eine weitere Anwendung für einen beschichteten Glasgegenstand gemäß der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Glasscheibe 10 an eine zweite Glasscheibe 100 durch einen dazwischen liegenden reißfesten Kunststoffüberzug 130 unter Ausbildung einer Laminatstruktur gebunden. Derartige laminierte Fensterstrukturen sind auf dem Gebiet der Automobilfensterscheiben wohlbekannt. Typischerweise ist die Kunststoff Schicht 130 eine verhältnismäßig dicke Schicht aus Polyvinylbutyral oder dergleichen, die an die beiden Glasscheiben heiß verschweißt ist. Gewünschtenfalls kann der Überzug 30 weggelassen werden. Vorzugsweise besteht der reflektierende Überzug 30 jedoch aus einem Infrarot-Strahlung reflektie renden, wärmehärtbaren Überzug. Von derartigen Überzügen ist eine großen Anzahl dem Fachmann bekannt, und die genaue Art des Überzuges ist nicht Gegenstand der Erfindung, sondern es kann jeder geeignete wärmehärtbare Überzug 30 eingesetzt werden.
Wie oben erwähnt, wird die Wasser zusammenfließen lassende Schicht 21 aus Siliciumdioxid zweckmäßigerweise durch Sputtering aufgebracht, - wie auch die reflektierende Beschichtung 30, falls sie vorhanden ist. Diese getrennten Überzüge können unter Anwendung einer herkömmlichen Sputtering- Einrichtung aufgebracht werden, indem man die beiden Beschichtungen in getrennten Arbeitsgängen durch eine Sputtering-Linie führt. Beispielsweise kann die Wasser zusammenfließen lassende Siliciumdixid-Beschichtung 21 auf die Außenfläche der pyrolytischen Schicht 25 aufgebracht werden, bevor die reflektierende Beschichtung abgeschieden wird, indem man die Außenfläche des Glases unterhalb eines Silicium-Targets in einer oxidierenden Sputtering-Atmosphäre plaziert. Danach kann eine mehrlagige reflektierende Beschichtung aufgebracht werden, indem man eine Reihe von Sputtering-Kammern in herkömmlicher Weise verwendet, wobei jede Kammer darauf eingerichtet ist, daß sie eine oder mehrere spezifische Schichten des gewünschten Beschichtungsaufbaus durch Sputtering aufbringt.
Fig. 4 erläutert so schematisch eine in zwei Richtungen arbeitende Sputtering-Kammer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Sputtering-Kammern mit Hilfe eines Magnetrons sind dem Fachmann wohlbekannt und aus verschiedenen Quellen im Handel erhältlich. Während eine gründliche Erörterung derartiger mit Hilfe eines Magnetrons arbeitender Sputtering-Kammern nicht durch den Gegenstand der Erfindung bedingt ist, wird darauf verwiesen, daß eine verhältnismäßig nützliche Struktur für eine derartige Vorrichtung aus US-PS 5,645,699 (Sieck) bekannt ist, worauf hiermit Bezug genommen wird.
Allgemein wird beim Sputtering mit Hilfe eines Magnetrons ein Target verwendet, welches aus einem Metall oder Dielektrikum besteht, welches auf dem Substrat abgeschieden werden soll. Dieses Target ist mit einer negativen Ladung versehen, und eine verhältnismäßig positiv geladene Anode ist angrenzend an das Target angeordnet. Durch Einführen einer verhältnismäßig geringen Menge eines gewünschten Gases in die Kammer neben dem Target kann ein Plasma dieses Gases erzeugt werden. Atome in diesem Plasma kolidieren mit dem Target, wobei sie das Targetmaterial aus dem Target herausschießen und es auf das durch Sputtering zu beschichtende Substrat auftreffen lassen. Es ist außerdem bekannt, einen Magneten hinter dem Target zu plazieren, um die Formgebung des Plasmas zu unterstützen und das Plasma auf ein Gebiet zu konzentrieren, das sich angrenzend an die Oberfläche des Targets befindet.
Gemäß Fig. 4 wird die Glastafel 10, die zu beschichten ist, auf einer Anzahl Trägerwalzen 210 gelagert, die im Abstand voneinander längs der Sputtering-Kammer 200 angeordnet sind. Die genauen Abstände zwischen diesen Walzen 210 können variieren, aus weiter unten näher erläuterten Gründen ist es jedoch zweckmäßig, daß diese Walzen über mindestens eine Zwischenlänge der Kammer 200 etwas weiter voneinander entfernt angeordnet sind, um die effektive Beschichtungsflache vom unteren Target 260 aus zu erhöhen.
Bei der erläuterten Ausführungsform ist die Glasscheibe 10 derart angeordnet, daß sie waagerecht quer über diese Walzen, beispielsweise von links nach rechts, wandert. Die In nefläche 14 des Glases ist nach oben gerichtet, während die pyrolytische dielektrische Schicht 25 auf der Außenfläche 12 des Glases nach unten gerichtet ist und auf den Walzen 210 ruht. (Während dies wahrscheinlich die typischste Anordnung ist, ist es selbstverständlich, daß die relative Anordnung des Glases innerhalb der Sputtering-Kammer 200 solange umgekehrt werden kann, als die relativen Anordnungen von oberen Targets 220 und unteren Targets 260 ebenfalls umgekehrt werden. Demzufolge ist zu bemerken, daß die Bezeichnung dieser Targets als obere und untere Targets lediglich aus Vereinfachungsgründen erfolgt und die relative Anordnung dieser Elemente innerhalb der Sputtering-Kammer gewünschtenfalls leicht umgekehrt werden kann.)
Die Sputtering-Kammer 200 gemäß Fig. 4 umfaßt zwei voneinander im Abstand angeordnete obere Sputtering-Targets 220a und 220b. Während diese Targets planare Targets sein können, sind sie als sogenannte Dreh- oder zylindrische Targets dargestellt. Diese Targets sind allgemein parallel zueinander angeordnet, wobei sich eine Anzahl Anoden 230 horizontal und allgemein parallel zu diesen Targets erstreckt. Wie in US-PS 5,645,699 angeregt, kann auch eine Zwischenanode 30 zwischen den beiden Targets angeordnet sein.
Zur Versorgung mit der Kammer mit dem Sputtering-Gas ist ein Gasverteilungssystem angrenzend an die Target 220a und 200b vorgesehen. Es sind die verschiedensten Gasverteilungssyteme bekannt, und ein derartiges Verteilungssystem kann einfach aus einem Paar Röhren 235 bestehen, die eine Anzahl voneinander im Abstand angeordneter Öffnungen oder Düsen aufweisen, welche allgemein auf das Target gerichtet sind.
Die Verwendung mehrerer Targets, die oberhalb eines Glassubstrates in einer Sputtering-Kammer unter Verwendung eines Magnetrons angeordnet sind, ist auf dem einschlägigen Fachgebiet ziemlich üblich. Der einzigartige Aspekt der Sputtering-Kammer 200 gemäß Fig. 4 ist jedoch das Vorhandensein des "unteren" Targets 260. Dieses Target ist dasjenige, welches dazu verwendet wird, die Wasser zusammenfließen lassende Siliciumdioxid-Überzugsschicht 21 gemäß der Erfindung unmittelbar auf die Außenfläche der pyrolytischen Schicht 25 durch Sputtering aufzubringen. Wie bei den oberen Targets 220a und 220b ist das untere Target 260 mindestens mit einer, vorzugsweise mit zwei Anoden 270 versehen, welche in hinreichender Nähe angeordnet sind, um ein stabiles Plasma aufrecht zu erhalten. Die Gasverteilungsröhren 235, die angrenzend an die oberen Targets 220a und 220b dargestellt sind, sind unzweckmäßig weit weg von dem unteren Target 260, und das in dem Zwischenraum vorhandene Glas 10 teilt die Sputtering-Kammer 200 tatsächlich in zwei getrennte funktionelle Bereiche. Daher ist es bevorzugt, getrennte Gasverteilungsrohre 275 vorzusehen, die unterhalb des Glases angrenzend an das untere Target 260 angeordnet sind, um eine konsistente Gasversorgung für das Plasma angrenzend an das Target sicherzustellen. Gewünschtenfalls können die unteren Rohre 275 und die oberen Rohre 235 Teile desselben Gasverteilungssystems sein, d. h. beide Rohrsätze können mit einem einzigen Gasversorgungssystem verbunden sein.
Die Natur des durch die unteren Rohre 275 zugeführten Gases hängt mindestens zum Teil von der Natur des Sputtering- Targets 260 ab. Bei herkömmlichem Sputtering mit Hilfe eines Magnetrons muß das Target als Kathode dienen. Zufolge der dielektrischen Natur von SiO&sub2; kann es außerordentlich schwierig sein, ein zuverlässiges Sputtering unter Verwen dung eines Siliciumdioxid-Targets durchzuführen. Demzufolge ist es bevorzugt, daß das Target metallisches Silicium statt Siliciumdioxid enthält. Das Material, welches tatsächlich auf der Außenfläche 12 des Glases abgeschieden wird, kann in Siliciumdioxid umgewandelt werden, indem man Sauerstoff in das Gas, das durch die unteren Gasverteilungsrohre 275 zugeführt wird, einmischt.
Während die aufeinanderfolgenden Glasscheiben 10 die Sputtering-Kammer wirksam aufteilen, schließt dies nicht aus, daß Gas, welches in einen Bereich der Kammer eingeleitet wird, irgendwohin in die Kammer wandert. Da es bevorzugt ist, daß das untere Target 260 aus metallischem Silicium besteht, welches in einer oxidierenden Atmosphäre dem Sputtering unterzogen wird, ist es wichtig, daß das Sputtering der oberen Targets 220a und 220b nicht durch die Anwesenheit von überschüssigem Sauerstoff, der durch die unteren Rohre 275 eingeleitet sein kann, beeinträchtigt wird. Dies kann die Verwendung dieser Sputtering-Kammer 200 mit dualer Sputtering-Richtung zur Abscheidung der Wasser zusammenfließen lassenden Siliciumdioxid-Beschichtung 21 auf der einen Seite der Glasscheibe und eines sauerstoffempfindlichen Metalls auf der anderen Oberfläche wirksam verhindern.
In noch vorteilhafterer Weise kann die Kammer gemäß Fig. 4 für Sputtering in zweifacher Richtung dazu verwendet werden, eine dielektrische Schicht auf der Innenfläche 14 des Glases und die Wasser zusammenfließen lassende Siliciumdioxid-Schicht 21 auf der pyrolytischen dielektrischen Schicht 25 in einer einzigen Kammer abzuscheiden. Das dem Sputtering unterzogene Dielektrikum kann ein Nitrid oder dergleichen sein, solange das Einbringen von einigem Metalloxid in das abzuscheidende Nitrid die aufgebrachte Beschichtung nicht beeinträchtigt. Idealerweise ist jedoch das Dielektrikum, das auf die Innenfläche 14 aufgebracht wird, ein Oxid (oder mindestens ein Teiloxid), so daß keinerlei Vermischung des Gases, welches durch die beiden Sätze von Rohren 235 und 275 eingeleitet wird, die dielektrische Schicht oder die Siliciumdioxid-Schicht 21 beeinträchtigt. Beispielsweise können eines der Targets oder beide Targets 220a und 220b aus metallischem Titan oder TiOx (wobei 1 < X < 2) bestehen, und das durch beide Sätze von Gasverteilungsrohren 235 und 275 eingeleitete Gas kann ein in geeigneter Weise austariertes Gemisch aus Argon und Sauerstoff sein.
Bei herkömmlichen Sputtering-Kammern unter Verwendung eines Magnetrons wird der Abstand der Walzen 210, die zur Unterstützung des Glases verwendet werden, verhältnismäßig gering gehalten, um zur erlauben, daß kleinere Glassubstrate auf der Linie bearbeitet werden können, ohne daß eine wesentliche Gefahr besteht, daß das Glas zwischen die Walzen fällt. Um das Stören der Walzen beim Aufbringen der Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung auf der Außenfläche 12 des Glases auf ein Minimum herabzudrücken, kann dieser Abstand jedoch vergrößert werden. Der maximale sichere Abstand muß von Fall zu Fall für einen gegebenen Bereich von zu bearbeitenden Glasgrößen bestimmt werden. Je größer jedoch der Abstand zwischen den Walzen ist, welche auf dem Weg vom unteren Target 260 bis zur pyrolytischen Beschichtung auf äußeren Oberfläche 12 des Glases ist, um so größer ist der Prozentsatz des gesputterten Siliciumdioxids, das auf dem pyrolytischen Dilektrikum 25 abgeschieden wird. Natürlich können die Walzen in anderen Bereichen der Sputtering-Vorrichtung auf ihrem normalen Abstand gehalten werden. Es kann zweckmäßig sein, einige der Walzen in der Kammer 200 zum Sputtering in zweifacher Richtung leicht entfernbar auszubilden, so daß die Kammer von der dargestell ten Anordnung in eine mehr nach herkömmlichen Muster betriebene Kammer, in welcher lediglich eine Seite des Glases beschichtet wird und in der die Walzen enger zusammen angeordnet sind, umgewandelt werden kann.
Anstatt den Abstand zwischen den Walzen zu verändern, könnte man auch die Walzen mit einem geringerem Durchmesser ausbilden. Herkömmliche Walzen sind hohle Metallrohre. Gewünschtenfalls können Walzen mit geringerem Durchmesser versteift werden, beispielsweise durch Ausfüllen mit einem starren Schaumstoff. Um dieselbe Transportgeschwindigkeit des Glases längs der Halterung zu gewährleisten, müßten diese Walzen mit geringerem Durchmesser rascher gedreht werden, beispielsweise mit Hilfe eines Übersetzungsmittel- Paares des gewünschten Übersetzungsverhältnisses.
Die Walzen 210 können von jedem herkömmlichen Aufbau sein. Es wurde gefunden, daß gute Ergebnisse erzielt werden können, wenn man zylindrische Aluminiumwalzen verwendet, um die herum ein Seil aus Kevlar® spiralförmig gewunden ist, wobei das Kevlar®-Material die Oberfläche bildet, mit der das Glas in unmittelbarer Berührung steht.
Bei einigen besonderen Anwendungsfällen kann die Sputtering-Kammer 200 gemäß Fig. 4 für Sputtering in zweifacher Richtung ausreichend sein, um die gesamte gewünschte Beschichtung sowohl auf die Innen- als auch auf die Außenfläche des Glases aufzubringen. Häufiger jedoch ist die Sputtering-Kammer 200 Teil einer Sputtering-Linie, welche eine Reihe von Sputtering-Kammern umfaßt. Jede Sputtering-Kammer in der Linie könnte sowohl ein oberes Target als auch ein unteres Target umfassen, jedoch bei den meisten herkömmlichen Anwendungsweisen ist die Gesamtheit der Überzüge, die auf die obere Seite des Glases aufgebracht werden, komple xer (d. h. besteht aus einer Reihe von unterschiedlichen Schichten verschiedener Zusammensetzung) und dicker als die Siliciumdioxid-Beschichtung 21 gemäß der Erfindung. Daher kann die Mehrzahl der Sputtering-Kammern herkömmliche, nach unten gerichtetes Sputtering-Kammern mit lediglich einem oberen Target und keinen Targets unterhalb der Halterungen aufweisen.
Wenn die Sputtering-Linie eine Kombination aus nach unten gerichteten Sputtering-Kammern und Sputtering-Kammern 200 mit zweifacher Richtung umfaßt, kann die Anordnung der Kammern mit zweifacher Richtung längs der Sputtering-Linie variiert werden. Wenn der Wasser zusammenfließen lassende Siliciumdioxid-Überzug 25 gemäß der Erfindung durch Sputtering eines siliciumhaltigen Targets (beispielsweise eines hauptsächlich aus Silicium gebildeten oder aus mit Aluminium dotiertem Silicium gebildeten Targets) in oxidierender Atmosphäre aufgebracht wird, darf man nicht versuchen, eine oxidierbare Metallschicht (beispielsweise eine Infrarotlicht reflektierende Silberschicht des Typs, wie er herkömmlicherweise bei Überzugsgesamtheiten mit niedrigem Emissionsvermögen verwendet wird) auf der oberen Seite des Glases in derselben Kammer abzuscheiden. Demzufolge können mindestens diejenigen Kammern, die dazu verwendet werden, eine Metallschicht dem Sputtering zu unterziehen, als nach unten gerichtete Sputtering-Kammern betrieben werden, indem man das untere Target wegläßt. Es wäre aber auch möglich, ein Metalloxid (beispielsweise SiO&sub2;, ZnO oder SnO&sub2;) auf der oberen Seite des Glases in derselben Kammer abzuscheiden.
Herkömmliche Erfahrung würde es dem Fachmann nahelegen, die Wasser zusammenfließen lassende Siliciumdixoid-Beschichtung gemäß der Erfindung der ersten Sputtering-Kammer oder nötigenfalls den ersten von mehreren Sputtering-Kammern aufzu bringen, um sicherzustellen, daß die Wasser zusammenfließende lassende Beschichtung aufgebracht wird, bevor die Glasoberfläche durch Berührung mit den Walzen, die das Glas innerhalb der Kammern unterstützen, beschädigt oder beschmutzt wird. In ganz überraschender Weise wurde jedoch gefunden, daß das Gegenteil zutrifft: der Siliciumdioxid- Überzug 21 gemäß der Erfindung wird optimaler Weise in der letzten Sputtering-Kammer aufgebracht. Wenn mehr als eine Sputtering-Kammer 200 mit doppelter Richtung erforderlich ist, um einen hinreichend dicken Wasser zusammenfließen lassenden Überzug aufzubringen, ohne die Fortschreit- Geschwindigkeit des Glases durch die Sputtering-Linie übermäßig zu senken, wird der Wasser zusammenfließen lassende Überzug optimaler Weise in den letzten von mehreren Sputtering-Kammern aufgebracht.
Wenn der Wasser zusammenfließen lassende Silicium-Überzug 21 gemäß der Erfindung zu Beginn der Sputtering-Linie aufgebracht wird, weist der Hauptteil der Außenfläche des Glases die erwünschten Wasser zusammenfließen lassenden Eigenschaften auf. Jedoch kann es vorkommen, daß die Ränder des Glases diese verbesserten Eigenschaften nicht in konsistenter Weise erhalten. Dies wird einer leichten Übersprühung der Beschichtung, die auf die Oberseite des Glases nach Abscheidung des Siliciumdioxids 21 aufgebracht wird, zugeschrieben, wobei ein sehr geringer Anteil des Materials, welches auf die Oberseite aufgebracht wird, auf die Unterseite hinüberdriftet und den Wasser zusammenfließen lassenden Überzug von niedrigem Emissionsvermögen an den Rändern der Glasscheibe überlagert. Zwar ist dieser übergesprühte Überzug so dünn, daß er keine leicht erkennbare Wirkung auf die optischen Eigenschaften des Glases ausübt, jedoch verringert dieser praktisch unsichtbare Überzug doch die Vorteile des Wasser zusammenfließen lassenden Überzuges rund um die Ränder des Glases. Durch Aufbringen des Siliciumdioxids auf die pyrolytisch beschichtete Außenfläche des Glases gegen Ende der Sputtering-Linie kann die Menge an Übersprühung, die auf dem Siliciumdioxid-Überzug abgeschieden wird, auf ein Minimum herabgedrückt und die vorteilhafte Wirkung des Wasser zusammenfließen Lassens des Überzuges bewahrt werden.
Eine Sputtering-Kammer 200 für zweifache Sputtering- Richtung, wie diejenige, welche in Fig. 4 gezeigt ist, minimiert, wie angenommen wird, die Kosten und maximiert die Produktionswirksamkeit beim Aufbringen von Beschichtungen auf beide Seiten einer Glasscheibe. Weniger zweckmäßig ist es, eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung gemäß der Erfindung in einem Arbeitsgang aufzubringen und eine reflektierende Beschichtung auf der anderen Seite des Glases in einem zweiten Arbeitsgang, wobei das Glas zwischen den Arbeitsgängen um 180º gekippt wird, um sämtliche Targets zur selben Seite der Trägereinrichtungen in der Kammer bzw. den Kammern anordnen zu können. Dies ist viel weniger wirtschaftlich als das oben erwähnte Verfahren, und man nimmt an, daß es sich nicht für eine technische Glasherstellung zu niedrigen Kosten eignet.
Während das Glassubstrat durch die Kammer wandert, gibt es Zeiten, in denen das Glas die oberen Targets 200a und 200b von dem unteren Target 260 oder umgekehrt wirksam abschirmt. Demzufolge kann Material von den oberen Targets auf das untere Target und Material von dem unteren Target auf ein oberes Target oder beide aufgebracht werden. Die Sputtering-Kammer 200 gemäß Fig. 4 ist ideal, wenn die oberen Targets 220a, 220b und das untere Target 260 praktisch dieselbe Zusammensetzung aufweisen. Wenn die oberen Targets eine unterschiedliche Zusammensetzung im Vergleich zu der Zusammensetzung des unteren Targets aufweisen kann die gegenseitige Verunreinigung der unterschiedlichen Targets jedoch zu Schwierigkeiten beim Sputtering oder beim Aufrechterhalten der beständigen Produktqualität führen.
Mindestens theoretisch kann diese Schwierigkeit dadurch überwunden werden, daß man die Energie, die jedem der Sputtering-Targets zugeführt wird, steuert, um sicherzustellen, daß jedes Target nur dann dem Sputtering unterworfen wird, wenn das Glas in einer solchen Position ist, daß es obere und untere Targets voneinander abschirmt. Jedoch sind gegenwärtig im Handel erhältliche Energieversorgungssteuerungen in dieser Weise nicht eingerichtet. Außerdem kann die Steuerungslogik für eine derartige Anordnung übermäßig schwierig sein, falls die Sputtering-Linie dazu verwendet wird. Glassubstrate verschiedener Größe anstelle von solchen einheitlicher Größe zu beschichten.
Fig. 5 erläutert eine mögliche Sputtering-Kammer 300, die dazu verwendet werden kann, sowohl die Innenfläche 14 als auch die pyrolytisch überzogene Außenfläche 12 des Substrates in einem einzelnen Durchgang ohne bedeutende gegenseitige Verunreinigung der Sputtering-Targets zu beschichten. Elemente mit analoger Funktion im Verhältnis zu Elementen, die in Fig. 4 dargestellt sind, tragen die gleichen Bezugszeichen, jedoch um einen Betrag von 100 erhöht, beispielsweise sind die oberen Gasverteilungsrohre 335 gemäß Fig. 5 funktionell analog den oberen Gasverteilungsrohren 235 gemäß Fig. 4.
Die Sputtering-Kammer 300 gemäß Fig. 5 wird durch ein Paar Barrieren 340 wirksam in drei Überzugszonen 300a, 300b und 300c unterteilt. Ein Teil des Gases in einer Beschichtungszone kann in eine andere Beschichtungszone strömen, so daß es am besten ist, eine einheitliche Atmosphäre in allen drei Zonen zu verwenden. Jedoch dienen die Barrieren 340 dazu, die Menge an in einer Beschichtungszone dem Sputtering unterzogenen Material, die auf einem Target in einer anderen Beschichtungszone landet, wirksam zu begrenzen.
Bei der Ausführungsformen gemäß Fig. 5 ist jede der drei Beschichtungszonen 300a-300c dazu eingerichtet, vier Targets aufzunehmen, wobei zwei Targets oberhalb des Substrates und zwei unterhalb des Substrates angeordnet sind. Daher gibt es zwei obere Target-Montagestellen 321-326 oberhalb des Weges des Glases und sechs untere Target-Montagestellen 361-366 unterhalb des Weges des Glases. Dies erlaubt eine maximale Flexibilität bei der Verwendung dieser einzelnen Sputtering-Kammer 300 mit mehren Zonen, um Produkte mit unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen. Fig. 5 erläutert schematisch, wie jede der oberen Target- Montagestellen 321-326 gegenüber der jeweiligen unteren Target-Montagestelle 361-366 vertikal ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, daß die Targets nicht in dieser Art vertikal gegeneinander ausgerichtet sein müssen und in vorteilhafterer Weise auch in einer horizontal versetzten Anordnung vorhanden sein können.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung besitzt die ersten Beschichtungszone 300a zwei obere Targets (320a und 320b), jedoch keine unteren Targets auf den unteren Target- Montagestellen 361 oder 362. Während in der ersten Beschichtungszone ein Sputtering-Gas den oberen Gasverteilunlgsrohren 335 zugeführt und Energie den oberen Anoden 330 zugeführt werden muß, gibt es keine Notwendigkeit dafür, Gas den unteren Gasverteilungsrohren 375 oder Energie den unteren Anoden 370 zuzuführen. Die zweite Beschichtungszone 300b besitzt zwei untere Targets 360c und 360d, jedoch trägt keine der oberen Target-Montagestellen 321 und 324 Sputtering-Targets. Analog besitzt die dritte Beschichtungszone 300c zwei untere Targets 360e und 360f, jedoch keine der oberen Target-Montagestellen 325 und 326 trägt Sputtering-Targets. Optimalerweise wird, wie oben erwähnt, die erste Beschichtungszone 300a dazu verwendet, die äußerste Schicht der Gesamtheit aus reflektierenden Beschichtungen, die von der Innenfläche 14 des Substrates getragen wird, aufzubringen, während die letzten beiden Beschichtungszonen 300b und 300c dazu verwendet werden, die Wasser zusammenfließen lassenden Siliciumdioxid-Überzüge 21 auf die pyrolytisch beschichteteten Außenflächen 12 der Substrate durch Sputtering abzuscheiden.
Die Anordnung der Targets in der mehrzonigen Sputtering- Kammer 300 gemäß Fig. 5 dient lediglich der Erläuterung, und es versteht sich von selbst, daß die Anordnung der Targets variiert werden kann, um die Produktionswirksamkeit für unterschiedliche Produkte zu maximieren. Wenn beispielsweise eine dickere Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung bei unveränderter Glas-Fortbewegungs- Geschwindigkeit gewünscht wird, kann ein Silicium enthaltendes Target auf jeder der unteren Target-Montagestellen 361-366 montiert werden, während keine der oberen Target- Montagestellen 321-326 ein Target trägt. Wenn eine dünnere Beschichtung ausreicht (oder wenn die Glas-Fortbewegungsgeschwindigkeit durch die Beschichtungskammer in geeigneter Weise verringert wird), kann es vorkommen, daß nur die beiden letzten unteren Target-Montagestellen 365 und 366 mit Targets besetzt werden, während jede der ersten vier oberen Target-Montagestellen 321-324 Sputtering-Targets trägt. Natürlich können eine oder mehrere der Beschichtungszonen 300a bis 300c sehr ähnlich wie die Sputtering-Kammer 200 für zweifache Sputtering-Richtung gemäß Fig. 4 betrieben werden, indem man Targets in der oberen und unteren Target- Montagestelle derselben Zone montiert.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 und 5 und das Verfahren zum Aufbringen von Überzügen unter Verwendung derartiger Beschichtungssysteme werden in der vorliegenden Beschreibung hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Aufbringen einer Gesamtheit von reflektierenden Beschichtungen auf einer Seite des Glases und einer Wasser zusammenfließen lassenden Siliciumdioxid-Beschichtung auf der anderen Seite des Glases beschrieben. Selbstverständlich können diese Vorrichtung und dieses Verfahren auch dazu verwendet werden, Beschichtungen auf beiden Seiten einer Glasplatte unabhängig von der Natur der aufgebrachten Beschichtungen abzuscheiden. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu benutzt werden, eine antireflektierende Beschichtung auf beiden Seiten einer Glastafel, Infrarotlicht reflektierende Beschichtungen auf beiden Seiten eines durchsichtigen oder durchscheinenden organischen Substrates oder eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung auf jeder Seite desselben Substrates aufzubringen.
Der Vorteil des in den Fig. 4 und 5 erläuterten Systems besteht darin, daß ein Substrat mit einer durch Sputtering aufgebrachten Beschichtung (unabhängig von der Zusammensetzung) auf beiden Seiten in einem einzigen Durchgang durch die Beschichtungsvorrichtung versehen werden kann, während das Glas in konstanter Orientierung gehalten wird, d. h. es nicht gekippt, gedreht oder anderweitig manipuliert werden muß. Dies ermöglicht die Verwendung eines einfachen Satzes an üblichen Transportwalzen, um das Glas längs der Produktionslinie fortzubewegen. Ohne die vorliegende Erfindung würde man typischerweise entweder das Glas manuell handhaben müssen, um es zu kippen und es in einem getrennten Durchlauf durch die Beschichtungsvorrichtung zurückzuschicken, oder ein kompliziertes Gashandhabungssystem einsetzen müssen, welches das Substrat haltern und es während des Herstellungsverfahren an einem bestimmten Punkt kippen muß. Dies ermöglicht es, Glas mit Beschichtungen auf beiden Seiten besonders wirtschaftlich ohne Einbuße an Beschichtungsqualität herzustellen.
In der Vergangenheit wurde angenommen, daß, wenn man die Unterseite des Glases beschichten muß, die Berührung mit den Walzen diese Beschichtung zerkratzen und bzw. oder die Unterseite des Glases vor dem Aufbringen der Beschichtung verderben würde. Überraschenderweise zeigt die vorliegende Erfindung jedoch, daß beide Seiten des Glases in einem einzigen Durchgang mit ausgezeichneten Ergebnissen beschichtet werden können.
Die genauen Betriebsbedingungen (beispielsweise Zusammensetzung der Targets, Zusammensetzung des Plasmas usw.), unter denen die Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung gemäß der Erfindung aufgebracht wird, können je nach Bedarf variiert werden, um die Abscheidung einer Beschichtung der gewünschten Dicke zu optimieren. Betrachtet man die vorliegende Lehre als Leitlinie, so sollte ein Fachmann imstande sein, geeignete Betriebsbedingungen auszuwählen, um eine Beschichtung 20 gemäß der Erfindung ohne übermäßige Vorversuche auszuwählen.
Ein Überzug aus SiO&sub2; gemäß der Erfindung kann durch Sputtering unter Verwendung eines Siliciumdioxid-Targets in einer inerten Atmosphäre abgeschieden werden, jedoch ist Siliciumdioxid ein schlechter Leiter, und es kann schwierig sein, derartige dielektrische Materialien in einer Gleichstrom- Sputteringvorrichtung dem Sputtering zu unterwerfen. Man kann statt dessen ein Target aus reinem Silicium in oxidierender Atmosphäre verwenden, jedoch derartige Targets lassen sich nur schwer in einer konsistenten, gesteuerten Weise dem Sputtering unterwerfen, da Silicium ein Halbleiter ist. Um das Sputtering zu verbessern und Funkenbildung zu vermindern, ist es bevorzugt, daß ein Target aus Silicium mit etwa 5% Aluminium in einer oxidierenden Atmosphäre dem Sputtering unterworfen wird.
Selbst wenn ein mit Aluminium dotiertes Siliciumtarget verwendet wird, kann die Atmosphäre in der Sputtering-Kammer variiert werden, um die optimale Sputtering-Geschwindigkeit zu erzielen. Während die Sputtering-Atmosphäre eine oxidierende Atmosphäre sein muß, ist es nicht erforderlich, daß sie aus reinem Sauerstoff besteht. Im Gegenteil, ein Gemisch aus Sauerstoff und einem Inertgas erhöht gleichfalls die Sputtering-Geschwindigkeit. Es wird angenommen, daß ein Sputtering-Gas aus Sauerstoff und bis zu etwa 40% Argon (vorzugsweise 0-20% Argon), das bei einem Druck von etwa 3 · 10&supmin;³ mbar (0,3 Pa) gehalten wird, ausreicht. Die Leistung, die dem Sputtering-Target zugeführt wird, muß optimiert werden, um eine Funkenbildung zu verringern und trotzdem die Sputtering-Geschwindigkeit auf ein Maximum zu bringen. Eine Leistung von bis zu etwa 80 kW sollte annehmbare Ergebnisse liefern.
Eine Produktionsanordnung, die sich als gut geeignet erwiesen hat, verwendet drei drehbare Sputtering-Targets aus Silicium, welches mit etwa 5% Aluminium dotiert ist, wobei jedes Target mit einer Leistung von etwa 42 kW betrieben wird. Die Atmosphäre in der Sputtering-Kammer besteht aus 100% O&sub2; bei einem Druck von etwa 2,5-4,5 m Torr (3,3-6 Pa). Das Glassubstrat wird an diesen Sputtering-Targets mit einer Geschwindigkeit von 225-500 Zoll pro Minute (etwa 95 bis 210 mm/s&supmin;¹) vorbeigeführt.
Einige anfängliche Analysen der Morphologie der dünnen SiO&sub2;-Überzüge, die durch Sputtering auf eine Glasoberfläche aufgebracht worden sind, wurden bereits durchgeführt. Zwar wurden keine ins einzelne gehende mikroskopischen morphologischen Untersuchungen bei den Siliciumdioxid-Beschichtungen, die auf pyrolytisch abgeschiedene dielektrische Schichten abgeschieden worden sind, durchgeführt, jedoch gibt es einige Ähnlichkeiten bezüglich der Wasser zusammenfließen lassenden Eigenschaften dieser Überzüge und den vorliegenden Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtungen 20 mit geringem Emissionsvermögen. Daher wird angenommen, daß die Schlüsse aus der Morphologie der einfachen Siliciumdoxid-Überzüge einige Hinweise auf die Morphologie der Beschichtungen 20 gemäß der Erfindung geben.
Die anfängliche Analyse von dünnen Siliciumdioxid-Überzügen, die auf Oberflächen von einfachem Glas aufgebracht worden sind, zeigen, daß die Außenfläche derartiger Siliciumdioxid-Überzüge eine Reihe von voneinander im Abstand angeordneten Vorsprüngen aufweist, welche von der Oberfläche des Glases herausragen. Es scheint auch, daß diese Überzüge verhältnismäßig unporös sind. Dies steht in scharfem Gegensatz zu den Überzügen, welche von Solen/Gelen abgeleitet und aus Takamatsu et al., US-PS 5,394,269 bekannt sind und von denen behauptet wird, daß sie Überzüge ergeben, welche Poren von der Größenordnung von 50-200 nm besitzen, welche den Überzug durchdringen.
Aus gegenwärtig nicht verstandenen Gründen legt eine Analyse von Siliciumdioxid-Überzügen, welche unmittelbar auf eine saubere Glasoberfläche aufgebracht worden sind, nahe, daß das Abscheiden solcher dünnen Siliciumdioxid-Überzüge durch Sputtering eine Oberfläche ergibt, welche eine Reihe von verhältnismäßig scharfen, ausgeprägten Spitzen aufweist. Es wurden noch keine bedeutenden statistischen Analysen derartiger beschichteter Oberflächen vorgenommen, so daß es nicht bekannt ist, ob diese einzigartigen Oberflächen-Unregelmäßigkeiten für die gesamte Siliciumdioxid- Oberfläche repräsentativ sind. Trotzdem kann gesagt werden, daß diese Daten vermuten lassen, daß die Außenfläche 22 der Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung 20 mit niedrigem Emissionsvermögen gemäß der Erfindung verhältnismäßig unporös ist und sich von einer unbehandelten Floatglasoberfläche dadurch unterscheidet, daß sie deutlich unebener und unregelmäßiger ist und eine Anzahl von ausgeprägten, voneinander im Abstand angeordneten Spitzen aufweist, die sich in ausgeprägter Weise über den Rest der Oberfläche erheben.
Das Verhalten einer Glasplatte, die mit einer Wasser zusammenlaufen lassenden Beschichtung gemäß der Erfindung versehen ist, ist sichtbar anders als dasjenige einer ähnlichen Glasscheibe, die die vorliegende Beschichtung nicht aufweist. Eine Glasoberfläche mit einer Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung 20 mit geringem Emissionsvermögen läßt Wasser leichter zusammenfließen und ist bemerkenswert einfacher zu säubern, ohne daß sichtbare Streifen oder Fehler zu finden sind, als es bei einer vergleichbaren Glasscheibe der Fall ist, welche eine ähnliche pyrolytische Beschichtung mit niedrigem Emissionsvermögen ohne den Siliciumdioxid-Überzug 21 gemäß der Erfindung aufweist.
Beispielsweise wurde eine Probe einer Scheibe aus Glas der Marke "Energy Advantage" im Handel beschafft. Wie oben erläutert, trägt dieses Produkt eine pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Beschichtung, welche ein Drei-Schichten- Überzug 25 sein soll, wie er in Fig. 1 dargestellt und oben erörtert wurde. Die pyrolytisch beschichtete Oberfläche ist zwar verhältnismäßig rauh, mindestens im Vergleich zu der oberen Oberfläche (d. h. der Seite, die von dem Zinnbad im Float-Verfahren hinwegweist) einer Scheibe aus einfachem Floatglas ohne einen derartigen Überzug. Eine herkömmliche Reinigungslösung, welche im Handel unter der Warenbezeichnung "Windex" erhältlich ist, wurde auf die pyrolytisch beschichtete Oberfläche der "Energy Advantage"-Tafel gesprüht, und die Oberfläche wurde mit einem Papierhandtuch gewischt, bis die Oberfläche trocken erschien und keine sichtbaren Streifen mehr aufwies, wonach die Zeit und die Wischkraft, die erforderlich waren, um eine derartige Säuberung vorzunehmen, qualitativ bewertet wurden. Ein Wasser zusammenfließen lassender Siliciumdioxid-Überzug 21 gemäß der Erfindung wurde auf eine Außenfläche der pyrolytisch beschichteten Oberfläche einer weiteren Probe des "Energy Advantage"-Produktes aufgebracht, und derselbe Wischversuch mit "Windex" wurde auf der erhaltenen beschichteten Oberfläche vorgenommen. Die einfache pyrolytische Beschichtung "Engergy Advantage" besaß eine rauhe Oberfläche und könnte als während des Wischens ein klebriges Gefühl oder Gefühl hoher Reibung vermittelnd beschrieben werden. Die zweite Probe mit einer Wasser zusammenfließen lassenden Beschichtung 20 von geringem Emissionsvermögen gemäß der Erfindung ließ sich wesentlich einfacher säubern, wobei das Wischen rascher und mit geringerer Kraft bewerkstelligt werden konnte.
Die Änderung in den Oberflächeneigenschaften, die durch die Erfindung hervorgerufen wird, läßt sich leicht qualitativ ermitteln, es kann jedoch schwieriger sein, diese Unterschiede in aussagekräftiger Weise quantitativ zu erfassen.
Außerdem ist die genaue physikalische Ursache für diese deutliche Verbesserung im Oberflächenverhalten noch nicht völlig verstanden worden. Eine quantifizierbare Veränderung auf der pyrolytisch beschichteten Oberfläche vor der Behandlung im Vergleich zu der Beschichtung gemäß der Erfindung mit einer Siliciumdioxid-Beschichtung 21 besteht in einer deutlichen Verringerung des Kontaktwinkels. Der Kontaktwinkel von Wasser auf einfachen pyrolytischen Überzügen von "Energy Advantage" variiert offenbar signifikant innerhalb eines Bereichs von einer unteren Grenze von etwa 25º bis zu einer oberen Grenze von 58º. Der Kontaktwinkel von Wasser auf einer pyrolytischen Beschichtung von "Energy Advantage"-Glas mit einem Siliciumdioxid-Überzug gemäß der Erfindung war wesentlich geringer, wobei die meisten Messungen gut unter 15º lagen. Tatsächlich wurde der Kontaktwinkel für eine derartige Beschichtung routinemäßig in der Größenordnung von 7 bis 8º ermittelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht 25 auf der Außenfläche 12 des Glases 10 eine rauhe Außenoberfläche, die, wie angenommen wird, durch das pyrolytische Beschichten hervorgerufen wird. Die dielektrische Beschichtung 25 besitzt einen Kontaktwinkel gegenüber Wasser von mindestens etwa 20º, wünschennswerterweise von mindestens etwa 25º und vorzugsweise von 30º oder darüber. Wenn die Siliciumdioxid-Beschichtung 21 einmal auf die Außenfläche der dielektrischen Schicht 25 aufgebracht ist, beträgt der Kontaktwinkel von Wasser auf der Außenfläche 22 des erhaltenen Wasser zusammenfließen lassenden Überzuges 20 mit niedrigem Emissionsvermögen, zweckmäßigerweise nicht über etwa 25º, vorzugsweise nicht mehr als etwa 20º und optimaler Weise 15º oder darunter. Diese beträchtliche Verringerung des Kontaktwinkels führt dazu, daß Wasser auf der be schichteten Oberfläche der Glasplatte zusammenfließt, wodurch die Glasoberfläche leichter zu säubern ist und wahrscheinlicher sauber bleibt, jedoch wird nicht angenommen, daß der durch Sputtering aufgebrachte Siliciumdioxid- Überzug 21 die das Emissionsvermögen verringernden Eigenschaften der darunter liegenden pyrolytisch aufgebrachten dielektrischen Schicht 25 beeinträchtigt.
Es versteht sich, daß an der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verschiedene Veränderungen, Anpassungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne daß vom Erfindungsgedanken und dem Umfang der Ansprüche abgewichen wird.

Claims

1. Beschichteter Glasgegenstand mit einer äußeren Oberfläche, welche eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von hohem Emissionsvermögen aufweist, die eine erste pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht, welche von der äußeren Oberfläche getragen wird, und eine äußere Schicht aus Siliciumdioxid, welche auf die äußere Oberfläche der ersten Schicht durch Sputtering abgeschieden worden ist, umfaßt und den Kontaktwinkel des Wassers auf der beschichtenden äußeren Oberfläche des Glasgegenstandes auf unter etwa 25º senkt und bewirkt, daß Wasser, das auf die beschichtete äußere Oberfläche des Glasgegenstandes auftrifft, zusammenfließt.

2. Beschichteter Glasgegenstand gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schicht eine Schicht aus Zinnoxid umfaßt, welche auf die Oberfläche des Glases abgeschieden worden ist, indem man ein Reaktionsgemisch aus einer Organozinnverbindung, Wasser und Sauerstoff bei einer Temperatur von mindestens etwa 750ºC zu einer unregelmäßigen, das Wasser nicht zusammenfließen lassenden äußeren Oberfläche umgesetzt hat.

3. Beschichteter Glasgegenstand gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Schicht ein mit Fluor dotiertes Metalloxid umfaßt.

4. Beschichteter Glasgegenstand gemäß Anspruch 3, wobei die erste Schicht mit Fluor dotiertes Zinnoxid umfaßt, welches durch Umsetzen eines Reaktionsgemisches aus einer Organozinnverbindung, Fluorwasserstoff, Wasser und Sauerstoff zu einer unregelmäßigen, das Wasser nicht zusammenfließen lassenden äußeren Oberfläche abgeschieden worden ist.

5. Beschichteter Gegenstand gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine innere Oberfläche, welche eine reflektierende Beschichtung trägt.

6. Beschichteter Glasgegenstand gemäß Anspruch 5, wobei die reflektierende Oberfläche eine Infrarotstrahlung reflektierende Oberfläche ist, welche von der inneren Oberfläche aus nach außen zu der Reihe nach mindestens eine dielektrische Schicht, eine reflektierende Metallschicht und eine zweite dielektrische Schicht umfaßt, wobei die Infrarotlicht reflektierende Beschichtung eine Durchlässigkeit von mindestes etwa 70% im sichtbaren Spektralbereich aufweist.

7. Windschutzscheibe für Automobile, umfassend:

(a) eine äußere Glasscheibe mit einer äußeren Oberfläche und einer ersten gebundenen Oberfläche;

(b) eine innere Glasscheibe mit einer inneren Oberfläche und einer zweiten gebundenen Oberfläche;

(c) eine reißfeste Polymerisatschicht, welche zwischen der ersten gebundenen Oberfläche und der zweiten gebundenen Oberfläche angeordnet ist; und

(d) eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von geringem Emissionsvermögen, welche von der äußeren Oberfläche der äußeren Scheibe getragen wird und eine, erste, pyrolytisch aufgebrachte, dielektrische Schicht, die von der äußeren Oberfläche getragen wird, und eine äußere Schicht aus durch Sputtering unmittelbar auf die äußere Oberfläche der ersten Schicht aufgebrachte Siliciumdioxid- Schicht umfaßt, den Kontaktwinkel von Wasser auf der beschichteten äußeren Oberfläche des Glasgegenstandes auf unter etwa 25º erniedrigt sowie bewirkt, daß Wasser, das auf die beschichtete äu ßere Oberfläche der Scheibe auf triff t, zusammenfließt.

8. Windschutzscheibe gemäß Anspruch 7, wobei die erste dielektrische ein Metalloxid umfaßt.

9. Windschutzscheibe gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die erste dielektrische Schicht ein mit Fluor dotiertes Metalloxid umfaßt.

10. Windschutzscheibe gemäß Anspruch 9, außerdem umfassend eine Infrarotstrahlung reflektierende Beschichtung, die von der ersten oder zweiten gebundenen Oberfläche getragen wird, und von der Oberfläche, durch die es getragen wird, nach außen zu aufeinander folgend mindestens eine dielektrische Schicht, eine reflektierende Metallschicht und eine zweite dielektrische Schicht um faßt, wobei die Infrarotstrahlung reflektierende Beschichtung eine Durchlässigkeit von mindestens etwa 70% im sichtbaren Spektralbereich aufweist.

11. Verfahren zur verschmutzungsfesten Ausrüstung der Oberfläche einer Glasscheibe, wobei man

(a) eine Glasscheibe mit einer sauberen Innenoberfläche und einer sauberen Außenoberfläche herstellt, wobei die Außenoberfläche eine pyrolytisch aufgebrachte, dielektrische Schicht trägt, die einen Kontaktwinkel gegenüber Wasser von mindestens etwa 20º aufweist;

(b) die Innenfläche der Glasscheibe durch Aufbringen von nacheinander mindestens einer ersten dielektrischen Schicht, mindestens einer Metallschicht und mindestens einer zweiten dielektrischen Schicht durch Sputtering mit einer reflektierenden Beschichtung versieht und

(c) die äußere Oberfläche des Glases mit einer wasserzusammenfließen lassenden Beschichtung versieht, indem man Siliciumdioxid unmittelbar auf die äußere Oberfläche der pyrolytisch aufgebrachten dielektrischen Schicht durch Sputtering abscheidet, wodurch man eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung von niedrigem Emissionsvermögen und einem Kontaktwinkel mit Wasser von unter etwa 25º erhält, welche Wasser, das auf die beschichtete äußere Oberfläche der Scheibe auftrifft, zusammenfließen läßt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Glasscheibe durch eine Reihe von Sputtering-Kammern geführt wird, die eine entsprechende Reihe von Sputtering-Targets, welche von der inneren Oberfläche der Glasscheibe aus nach außen im Abstand angeordnet sind, aufweisen, wobei die erste dielektrische Schicht in einer ersten, die Metallschicht in einer zweiten und die zweite dielektrische Schicht in einer dritten Sputtering- Kammer abgeschieden werden.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die erste oder dritte Sputtering-Kammer ein siliciumhaltiges Target von der äußeren Oberfläche der Glasscheibe nach außen hin im Abstand angeordnet enthält und die Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung aufgebracht wird, indem man das siliciumhaltige Target in derselben Sputtering- Kammer abscheidet, in der eine der dielektrischen Schichten abgeschieden wird.

14. Verfahren zur verschmutzungsfesten Ausrüstung der Oberfläche einer Glasscheibe, wobei man

(a) eine Glasscheibe mit einer sauberen Innenoberfläche und einer sauberen Außenfläche herstellt, wobei die Außenoberfläche eine pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht aufweist, welche einen Kontaktwinkel gegenüber Wasser von mindestens etwa 30º aufweist;

(b) eine Sputtering-Linie einrichtet, welche eine Reihe von Sputtering-Kammern mit jeweils einem Träger für eine Glasscheibe darin aufweist und mindestens eine Sputtering-Kammer eine nach unten gerichtete Sputtering-Kammer mit einem oberen Target oberhalb des Trä gers und eine zweite Sputtering-Kammer eine nach oben gerichtete Sputtering-Kammer mit einem unteren Target unterhalb des Trägers darstellt;

(c) die Glasscheibe auf dem Träger in der nach unten gerichteten Sputtering-Kammer derart anordnet, daß die innere Oberfläche in Richtung auf das obere Target zeigt, und das obere Target dem Sputtering unterzieht, um eine dieelektrische Schicht auf die Innenoberfläche der Glasscheibe oder auf eine zuvor auf der Innenoberfläche der Glasscheibe abgeschiedene Gesamtheit von übereinanderliegenden Schichten abzuscheiden; und

(d) die Glasscheibe auf dem Träger in der nach oben gerichteten Sputtering-Kammer derart anordnet, daß die pyrolytisch aufgebrachte dielektrische Schicht in Richtung auf das untere Target zeigt, und das untere Target dem Sputtering unterzieht, um eine Wasser zusammenfließen lassende Beschichtung auf der äußeren Glasoberfläche abzuscheiden.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die nach oben gerichtete Sputtering-Kammer außerdem ein oberes Target oberhalb des Trägers aufweist und das obere Target einem Sputtering unterzogen wird, um eine dielektrische Schicht auf die Innenoberfläche der Glasscheibe oder auf eine zuvor auf der Innenoberfläche der Glasscheibe abgeschiedene Gesamtheit von übereinanderliegenden Schichten abzuscheiden, während sich die Glasscheibe in der nach oben gerichteten Sputtering-Kammer befindet.